[发明专利]一种无线电能传输系统的相位检测电路以及参数信息检测方法

说明书

本发明提供了一种无线电能传输系统的相位检测电路以及参数信息检测方法，其中相位检测电路包括分压电阻、双向齐纳二极管、比较器、隔离器、与门、单刀双掷模拟开关以及RC滤波器。无线电能传输系统的一次侧电容上的电压经分压电阻转换为小幅值信号后输入到比较器产生方波，通过隔离器后的方波信号和控制器产生的与一次侧基波电压同相的PWM波相与得到相位检测信号，该信号通过单刀双掷模拟开关以及RC滤波电路，将相位信息调制到直流电压信号上。参数计算程序基于相位检测电路得到的直流电压信号，可以计算出电磁耦合装置中的相角、阻抗以及互感等参数。本发明具有简单高效、成本低、电路可靠、不易受干扰等优点。

技术领域

本发明涉及的是一种电力电子变换器技术领域，具体是一种无线电能传输系统的相位检测电路以及参数信息检测方法。

背景技术

对于目前广泛应用的无线电能传输系统，耦合线圈的互感非常重要。而要获得耦合线圈的互感参数，首先要测量一次侧电压电流的相位差。传统相位测量方法一般是通过测量两个信号的时间间隔除以周期来得到相位差：两个同频率信号通过比较器转换成数字信号，利用计数器测量两个数字信号的时间间隔，将此时间间隔除以周期乘以360°即可得到相位差。该方法受限于计数器的频率，测量高频信号的相位差时会产生较大误差。因此为了获得无线电能传输系统的互感，需要对现有的高频信号相位检测技术进行改进。

经过对现有技术的检索发现，发明专利“高频信号相位差测量方法”(CN03543333A)公开了一种高频信号相位测量方法。该发明采用频率测量电路获得高频信号的频率。采用微控制器电路对数字正交信号发生电路进行设置，输出与高频信号频率相同的正弦信号和余弦信号，采用两路解调器分别对高频信号进行解调，采用4路同步采集电路对4路下变频信号同步采样，顺序量化，最后通过计算完成高频信号相位差的测量。

现有的相位检测和互感估算方法一方面难以满足高频信号的精度要求，另一方面检测过程繁琐，成本较高。因此，目前阶段十分需要一种无线电能传输系统的参数信息检测方法，同时具备简单高效、成本低廉等优势。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种无线电能传输系统的相位检测电路以及参数信息检测方法，基于相位检测电路得到的直流电压信号，可以准确地计算出无线电能传输系统中的相角、阻抗以及互感等参数值。

本发明是根据以下技术方案实现的：

一种无线电能传输系统的相位检测电路，其特征在于，包括：两个分压电阻R3和R4、双向齐纳二极管BZD、比较器CMP、隔离器ISO、与门AND、单刀双掷模拟开关SPDT、RC滤波器，其中第一分压电阻R3的一端作为电路输入正极，另一端与第二分压电阻R4的一端、双向齐纳二极管BZD的一端、比较器CMP的一个输入端相连；第二分压电阻R4的另一端与双向齐纳二极管BZD的另一端、比较器CMP的另一个输入端相连，形成电路输入负极；比较器CMP的输出端与隔离器ISO的输入端相连，隔离器ISO的输出端与与门AND的一个输入端相连；与门AND的另一个输入端作为PWM信号的输入端，与门AND的输出端与单刀双掷模拟开关SPDT的输入端相连，单刀双掷模拟开关SPDT的输出端与RC滤波器的输入端相连。